Назначение вяжущих материалов
Вяжущие материалы служат для сцепления всех компонентов будущих изделий или конструкций в одно целое. Существует два типа таких материалов: те, которые затвердевают исключительно на воздухе, называемые воздушными, и материалы, которые не подвергаются отрицательному воздействию воды после начала схватывания, а иногда даже получают от нее положительное влияние — гидравлические. К воздушным вяжущим относятся глина, гипс и воздушная известь, в то время как гидравлические — это гидравлическая известь и цементы.
Глина
Глина представляет собой мягкую, мелкодисперсную горную породу. При взаимодействии с водой она превращается в пластичную массу, поддающуюся формованию. Под воздействием высоких температур глина спекается, затвердевает и становится камневидной, а при еще более высокой температуре — расплавляется до стекловидной формы.
Цвет глины зависит от наличия различных примесей, и наиболее ценным считается белая глина, известная как каолин.
Глина обладает способностью впитывать воду до определенного предела, после которого дальнейшее впитывание становится невозможным. Это свойство активно используется для создания насыпных гидроизоляционных слоев.
В зависимости от термостойкости глина классифицируется на легкоплавкие, тугоплавкие и огнеупорные, с температурами плавления от 1380 °C до 1550 °C и выше. Чистый каолин плавится при температуре, превышающей 1750 °C.
Тугоплавкие сорта глины применяются в производстве огнеупорных материалов.
Известь
Известь получается в результате обжига известняка при высоких температурах. Известь, полученная таким образом, называется известь-кипелка, так как при добавлении воды происходит активное выделение углекислого газа, известного как «гашение». В большинстве случаев известь перед использованием требует «погашения».
Погашенная известь превращается в тесто, которое может храниться длительное время — при этом ее свойства могут улучшаться.
Для создания вяжущего раствора известковое тесто смешивают с песком, и этот раствор используется для кладки фундаментов под печи и дымовые трубы, а также для оштукатуривания стен.
Гипс
Гипс изготавливается путем обжига гипсового камня, за которым следует измельчение. По прочности изделия из гипса уступают цементным, а также менее устойчивы к влагопроницаемости. Поэтому гипс применяется только в внутренних конструкциях и растворах. Существуют две марки гипса: А — быстротвердеющий (схватывание менее 15 минут) и Б — нормальнотвердеющий (схватывание 30 минут). Гипс используется для заполнения мелких трещин и неровностей в бетонных стенах и потолках, а также для оштукатуривания печей.
Цемент
Цемент является самым распространенным вяжущим материалом, позволяющим получать конструкции и изделия с высокой прочностью. Цемент создается путем мелкого измельчения спеченных продуктов из одного из видов глины — мергеля, либо смеси известняка и глины, в специальных печах.
В процессе измельчения добавляется гипс, шлак, песок и другие компоненты, позволяя добиться требуемых свойств. Цемент классифицируется на портландцементы и шлакопортландцементы, при этом портландцементы разделяются на быстротвердеющие и с минеральными добавками.
Конструкции на основе различных марок цемента могут обладать уникальными свойствами, как, например, повышенная прочность для аэродромов и ракетных стартовых площадок или устойчивость к морозам и огню.
Для описания прочностных характеристик цемента используется термин «марка». Например, «марка 400» означает, что при испытании на компрессию затвердевший цементный блок размером 100 мм выдержал нагрузку не менее 400 кг/см². Наиболее распространенные марки варьируются от 350 до 500, допускается производство до 600-й и 700-й марки.
Все цементы быстро твердеют: начало схватывания наступает через 40–50 минут, окончание — через 10–12 часов.
Описание цементов
Портландцемент 400-Д20 рекомендован для создания монолитных и сборных железобетонных конструкций, строительных растворов.
Портландцемент 500-Д5 используется при возведении гидротехнических объектов, а также при производстве высокопрочных сборных и монолитных конструкций.
Сульфатостойкий цемент предназначен для изделий, подверженных сульфатам в условиях переменного уровня воды, особенно при замораживании и оттаивании.
Напрягающий цемент используется в подземных сооружениях, бассейнах, подвалах и тоннелях, а также для водонепроницаемых швов.
Тампонажный цемент применяется для цементирования различных скважин.
Высокоглинозёмистый цемент (ВГЦ) обеспечивает быстрое твердение и высокую прочность бетонов, а также огнеупорность.
Белый и цветной цемент используется в архитектурных и отделочных работах, а также для покраски различного рода оштукатуренных поверхностей. Белый цемент отличается прочностью и долговечностью, не содержит вредных добавок.
Супербелый портландцемент
Производится датской компанией «Ольборг Портланд», этот вид цемента широко применим в более чем 70 странах. Он обладает уникальными характеристиками, из-за которых его применяют в строительстве и реставрации.
Супербелый портландцемент используется для создания скульптурных элементов, колонн и отделки фасадов, что делает его особенно эффективным для эстетических требований.
Использование этого цемента позволяет создавать уникальные продукты, такие как «Тераццо» — плитки и напольные покрытия. Его светоотражающая поверхность находит применение в строительстве ступеней, лестниц и блоков.
Супербелый портландцемент также активно применяется в красках на цементной основе и сухих смесях. В последние годы он стал известен на российском строительном рынке, хотя его качества пока не полностью задействованы.
Компания «Ольборг Портланд» использует для его производства чистый известняк и тонкий песок, соответственно его качество соответствует международным стандартам.